DE3222079A1 - Blattfeder, verfahren zu deren herstellung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Blattfeder, Verfahren zu deren Herstellung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung betrifft eine Blattfeder, ein Verfahren zu deren Herstellung und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

.,i- Blattfedern aus Metall sind allgemein bekannt und werden ausgiebig, insbesondere im Kraftfahrzeugbereich, benutzt, um Fahrzeugkörper gegenüber Achsen für am Boden angreifende Räder aufzuhängen. Solche Metallfedern sind schwer ,so daß sie das Gewicht des Fahrzeugs

2Q und daher den zum Antreiben des Fahrzeugs erforderlichen Energieaufwand wesentlich erhöhen. Außerdem sind ' Metallblattfedern aus vielen,machmal bis zu zehn Blättern, zusammengesetzt , die miteinander verbunden werden müssen. Die aneinanderliegenden Blätter machen Geräusche und es entsteht Reibung zwischen ihnen, während des Durchbiegens der Feder, sie nehmen Schmutz und Feuchtigkeit an und sind der Korrosion ausgesetzt. Die Metall-^ blattfedem übertragen auch Geräusche zwischen aufgehängten und nicht-aufgehängten Teilen des Fahrzeugs.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht

in der Schaffung einer nicht-metallischen Blattfeder, die alle vorteilhaften Eigenschaften von metallischen Federn hat und bessere Eigenschaften in puncto geringeres oc' Gewicht, Geräusch- und Schwingungsisolierung aufweist, kein Geräusch während des Durchbiegens macht und

Widerstandsfähigkeit gegen Korrosion hat. Außerdem

soll ein Verfahren zur Herstellung der Blattfeder angegeben werden und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens aufgezeigt werden. 5

Diese Aufgabe wird durch eine Blattfeder zum gegenseitigen Aufhängen von Bauteilen gelöst, bei der ein einheitlicher länglicher Körper aus einer Vielzahl von parallelen Fasersträngen in einer Grundmasse aus polymerisiertem Harz aufgebaut ist. Die Stränge verlaufen hauptsächlich längs in dem Körper und sind im wesentlichen gleichmäßig in der Harzgrundmasse verteilt. Der nicht-metallische längliche Körper weist Metallbeschläge an seinen sich gegenüberliegenden Enden und eine auf dem länglichen Körper zwischen seinen sich gegenüberliegenden Enden abgestützte Befestigungsvorrichtung auf. Sowohl die Endbeschläge als auch die Befestigungsvorrichtung sind an dem länglichen Körper auf eine Art und Weise befestigt, die Spannungsspitzen vermeidet, wodurch die lebensdauer und die Funkt ion sfähigkeit der Feder erhöht wird. Das Verfahren,mit welchem die Feder hergestellt wird, beinhaltet die • Verteilung der· Faserstränge in einer allgemeinen Längsrichtung in der Feder, so daß die Fasern mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Dichte über jeden Querschnitt der Feder über deren ganzen Länge angeordnet sind. Die Vorrichtung zur Herstellung der Feder bein- " haltet eine Form, die an ihren sich gegenüberliegenden Enden Harzdämme hat, die dazu dienen, das Harz in der Form zu halten, wenn die beiden Formhälften unter Druck geschlossen werden, wodurch sichergestellt wird, daß die Formräume vollständig mit Harz gefüllt sind. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Stränge auch unter Spannung gehalten. Außerdem werden sie im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, um die Gleichmäßigkeit der Verteilung über den

Querschnitt der Feder sicherzustellen.

Die Erfindung wird anhand nachstehend beschriebener und in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Federaufbau gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf den Federaufbau, der im eingebauten Zustand zwischen gefederten und ungefederten Bauteilen gezeigt 1st,

Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung ähnlich wie

Fig. 3, wobei jedoch die Feder im nicht-eingebauten Zustand gezeigt ist, 20

Fig. 5 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 5-5 in Fig. 2,

Fig. 6 eine Darstellung einer abgewandelten Form von . Endbefestigung,

Fig. 7 eine schematische Darstellung, eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Feder eingesetzt werden,

Fig. 8 eine Querschnittsdarstellung der Formvorrichtung, die beim Formen der Feder verwendet wird,

Fig. 9 eine Draufsicht auf den unteren Teil der in Fig. 8 gezeigten Form,

Fig. 10 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der in Fig. 9 gezeigten Anordnung,

Fig. 11 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Federaufbaus,

Fig. 12 eine Seitenansicht mit Teilschnitt des in Fig. 11 gezeigten Federaufbaus,

Fig. 13 eine Querschnittsdarstellung entlang der Linie 13-13 in Fig. 12,

Fig. 14 eine Querschnittsdarstellung entlang der

Linie 14-14 in Fig. 12, 15

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Anordnung von Faserbändern bei der Herstellung des Federaufbaus gemäß Figuren 11 und 12,

Fig. 16 eine Darstellung einer Form im gefüllten Zustand kurz vor dem Formen,

Fig. 17 eine Darstellung der Form entlang der Linie

17-17 in Fig. 16 und 25

Fig. 18 eine Darstellung eines Teiles eines Bandes aus Glasfasersträngen, die zum Formen der Feder gemäß Fig. 11 und 12 benutzt werden.

In Fig. T ist ein erfindungsgemäßer Federaufbau 10 dargestellt, der einen länglichen Blattfederkörper aufweist, der Endbeschläge 14 für den Anschluß des Federaufbaus 10 an ein gefedertes Bauteil 16 und eine zentrale Befestigungsvorrichtung 18 hat, mit der der Federkörper 12 mit einem ungefederten Teil 20, wie z. B. der Achse eines Fahrzeugs,verbunden werden kann. Der

Federkörper 12 ist aus einer Vielzahl von endlosen Fasersträngen, z. B. aus Glas, aufgebaut, die parallel nebeneinander in einer Grundmasse aus polymerisiertem Harz, wie z. B. Epoxy, angeordnet sind. Wie in Fig. zu sehen ist, ist die Form des Federkörpers 12 derart, daß er an einer Stelle zwischen seinen sich gegenüber liegenie η Enden am dicksten ist oder dort die größte vertikale Höhe hat und an seinen sich gegenüberliegenden Enden am dünnsten ist. Der Federkörper 12 hat eine gleichmäßige Querschnittsfläche über seine ganze Länge. Wegen der sich ändernden Dicke des Federkörpers 12 muß der mittlere Teil der Feder der schmälste und müssen die sich gegenüberliegenden Enden breit sein, wie in Fig. 1 und aus einem Vergleich zwischen dem Schnitt des Federkörpers 12 in Fig. 4 und 5 zu sehen ist. Durch Verwendung eines gleichmäßigen Querschnitts über die Länge des Federkörpers 12 ist es möglich,endlose Stränge und dieselbe Anzahl von Strängen in allen Querschnitten zu verwenden und gleich zeitig eine gleichmäßige Verteilung der Stränge zu schaffen. In der Praxis ist es für wünschenswert gehalten worden, daß bei Verwendung von Glasfaser das Verhältnis der Strangfläche zu der Harzfläche mindestens gleich sein soll, wobei die Strangfläche nicht mehr als ungefähr 63 % und nicht rweniger als 50% der gesamten Querschnittsfläche ausmachen soll.

Die in den Figuren 1 und 2 dargestellten Endbeschläge 14, mit denen der Federkörper 12 bezüglich des gefederten Bauteiles 16 abgestützt werden kann, sind im großen und ganzen U- förmig und haben voneinander im Abstand angeordnete Schenkel 24, die auf sich gegenüberliegenden Ober- und Unterseiten des Federkörpers 12 anzuordnen sind. Die Endbeschläge 14 werden bezüglich des Körpers 12 durch Bolzen 25 in ihrer Lage gehalten. Die Schenkel 24 sind durch einen Ösenteil

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- Almiteinander verbunden, der dafür ausgebildet ist, einen querverlaufenden Befestigungsbolzen 28 aufzunehmen. Das vordere oder linke Ende des Federkörpers 12, wie in Fig. 2 dargestellt, kann mittels eines Bolzens 28,der durch einen festen Träger 29 hindurchgeht, drehbar abgestützt werden und das hintere oder rechte Ende des Federkörpers 12 kann über einen Bolzen 28 mit einer Gelenkeinrichtung 32 verbunden werden, um Abstandsänderungen zwischen den beiden Bolzen 28, die bei jeder Feder "-bei--der Durchbiegung des Federkörpers 12 auftreten, aufzunehmen. Im vorliegenden Fall sind die Endbeschläge 14 und insbesondere die Enden 34 der Schenkel 24 wesentlich breiter als die Ösen 26, wobei die Breite der Enden 34 gleich dem relativ breiten Ende des Federkörpers 12 ist. Die Endbeschläge 14 werden durch Bolzen 25 in ihrer Lage gehalten, die durch die Schenkel '24 und durch die Enden des Federkörpers 12 hindurchgehen, um die Endbeschläge 14 fest in ihrer Läge zu halten. Der breitere Teil der Schenkel 24 dient dazu, die Belastungen auf den Endbeschlägen 14 gleichmäßiger über die gesamte Breite des Federkörpers 12 zu verteilen, ohne örtliche Spannungsspitzen hervorzurufen.

Eine andere Form von Endbeschlag der mit dem Federkörper 12 verwendet werden kann, ist in Fig. 6 dargestellt und mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet. Der Endbeschlag 36 beinhaltet einen Grundteil 38, der auf der oberen Oberfläche des Endes des Federkörpers 12 anzuordnen ist. Der Unterteil 38 hat einen nach unten gebogenen Flansch 40, der an dem Ende des Federkörpers 12 angreift. Eine öse 42 ist gegenüber dem Flansch 40 gebildet, um Befestigungsbolzen und Laufbolzen, wie z. B. die Schäkelbolzen 28, die in Fig. 2 zu.sehen sind, aufzunehmen. Die Endbeschläge 36 sind an dem Federkörper 12 mittels Bolzen 25 auf

eine ähnliche Art und Weise befestigt, wie die Endbeschläge 14, die in den Figuren 1 und 2 zu sehen sind.

Die Befestigungsvorrichtung 18, die an einem Zwischenteil des Federkörpers 12 angeordnet ist und dazu dient, den Federkörper 12 mit einem ungefederten Bauteil, wie z. B. einerAchse 20, zu verbinden, weist ein Paar Sickenelemente 44 auf, die auf sich gegenüberliegenden Ober- und Unterteilen des Körpers 12 angeordnet sind, wobei sich die Sickenteile gegenüberliegen. An den Böden 45 der Sickenelemente sind jeweils Gummiklötze 4 6 vorgesehen. Die Gummiklötze 4 6 sind an dem zugehörigen Sickenelement 44 sowie am Federkörper 12 angeklebt oder mechanisch befestigt. Eines der oder beide Sickenelemente 44 kann bzw. können mit einem Fixiervorsprung 48 versehen sein, der fest mit dem zugehörigen Sickenelement 44 verbunden ist. Die Vorsprünge 48 sind dafür bestimmt, in entsprechende öffnungen, die in einem Klemmelement 50 oder in einem auf der Achse 2 0 angeordneten Achsensitz 51 gebildet sind, aufgenommen zu werden.

Die Achse 20 ist an dem Körper 12 mittels U-förmiger Bolzen 52 befestigt, deren Enden durch das Klemmelement 50 am oberen Ende des Federkörpers 12 hin- -durchgehen. Im nicht zusammengebauten Zustand des Federkörpers 12 haben die Sickenelemente 44 einen geringen Abstand und die Gummiklötze 46 sind in ihrem entspannten Zustand, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Im zusammengebauten Zustand stellt sich die Befestigungsvorrichtung 18, wie in Fig. 3 zu sehen ist dar. In diesem Zustand sind die ü-förmigen Bolzen 52 angezogen, um die Sickenelemente 44 in Eingriff miteinander zu bringen. Dadurch, daß die Sickenelemente

44 in Berührung miteinander gebracht werden, bewirken die Elemente 44, daß die Größe der Belastung auf den Gummiklötzen 46 beschränkt wird. Bei einem praktischen Beispiel der Erfindung ist es für wünsehenswert gehalten worden, die Gummiklötze 46 einer Belastung zu unterwerfen, die ihre unbelastete Dicke um annähernd die Hälfte vermindern würde. Unter diesen Bedingungen ist herausgefunden worden, daß die Belastung eine Größe von 172,375 kPa (2500 psi) hatte. Durch Ankleben-der Gummiklötze 46 . - - an den Körper 12 und an die Sickenelemente 44, sowie durch Aufbringen der Druckkraft auf die Gummiklötze 46 ist es möglich, Kräfte auszuhalten, die dazu neigen, die Befestigungsvorrichtungen bezüglich des Körpers 12 zu verschieben. Die Gummiklötze 46 haben eine wichtige Funktion beim Verhindern örtlicher Spannungsspitzen zwischen den Befestigungsvorrichtungen 18 und dem Körper 12.

In der Praxis ist herausgefunden worden, daß die Gummiklötze 46 an den Körpern 12 und den Sickenelementen 44 mittels eines geeigneten Klebstoffes, wie z. B. Epoxy oder durch Vulkanisieren der Klötze 46, sowohl an die Körper 12 als auch an die Sickenelemente 44, angeklebt werden können.

Die Befestigungsvorsprünge 48, die mit den Sickenelementen 44 einstückig geformt sind, ermöglichen es, die Befestigungsvorrichtung 18 und insbesondere die Klemmelemente 50 und den Achsensitz 51 in einer im wesentlichen festen Anordnung bezüglich des Körpers 12 festzulegen,ohne daß die Notwendigkeit zum Löcherbohren, das bei Stahlblattfedern allgemein üblich ist, besteht. Da jedoch das Formen von Löchern in dem Körper 12 bei der vorliegenden nicht-metallischen Feder vermieden ist, werden unerwünschte Spannungs-

spitzen verhindert.

Weitere Merkmale der-Erfindung sind das Verfahren und die Vorrichtung, mit denen der Federkörper 12 hergestellt wird. Es wird zuerst auf Fig. 7 Bezug genommen. Ein endloser Strang 60 aus Glasfaser wird von einer Rolle 62 und durch ein Gefäß 64, das flüssiges Harz 66 enthält, und zu einem Wickelrahmen 68 gezogen. Der Wickelrahmen 68 ist im großen und ganzen rechtwinklig, wie in Fig.--.9 zu sehen ist. Der Rahmen 68 hat Seitenteile 70, die durch ein querverlaufendes Endteil 72 miteinander verbunden sind. Die Seitenteile 70 sind in zwei rohrförmige Seitenteile 7 4 teleskopartig einschiebbar, die durch ein querverlaufendes Endteil 76 miteinander verbunden sind. Die rohrförmigen Teile 74 enthalten zwei Federn 78, die an den Enden der schmäleren rohrförmigen Seitenteile 70 angreifen, um die Endteile 72 und 76 voneinander wegzudrücken.

Klemmteile in Form von Stellschrauben 80 sind an jedem der rohrförmigen Seitenteile 74 angebracht, um an den Seitenteilen 70 anzugreifen. Vor dem Beginn des Wickelvorgangs werden die Endteile 72 und 76 gegen die Wirkung der Federn 78 gegeneinan·^ der bewegt und die Klemmteile 80 werden angezogen, um die Endteile vorübergehend in einer festen Anordnung bezüglich einander zu halten.

Der Rahmen 68 hat auch einen Achsenteil 82, der axial fluchtend mit den sich gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 68 angeordnet ist und lösbar in einem Trägergestell 84, das in Fig. 7 zu sehen ist, sitzt.

Während des Wickelvorgangs wird der Rahmen 68 relativ zu dem Trägergestell 84 gedreht, so daß die

mit dem flüssigen Harz 66 getränkten Stränge 60 um die sich gegenüberliegenden Enden 72 und 76 gewunden werden. Der_Rahmen 68 kann auf eine bekannte Art und Weise,entweder manuell oder durch eine Maschine, die nicht dargestellt ist, drehangetrieben werden. Der Rahmen 68 wird um eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen gedreht, um das gewünschte Verhältnis zwischen den Fasersträngen und dem Harz in dem Endprodukt zu erhalten. Eine große Anzahl von Wicklungen '-sind'erforderlich, und bei-einer Ausführungsform der Feder wurden über 200 Wicklungen, von denen jede aus zwei Längen der Faserstränge besteht/ bei einer Feder verwendet, die eine Querschnittsfläche von weniger als 0,019 m² (3sgua-re inches) hat. Das Wickeln der Stränge wird so durchgeführt, daß die Fasern gleichmäßig über eine Breite des Rahmens 68 verteilt werden, die der maximalen Breite des Federkörpers 12 entspricht. Nachdem das Wickeln beendet ist, werden die Klemmteile oder Schrauben 80 freigegeben, so daß die Feder 78 eine Spannung auf die Stränge aufbringt, wobei sie sie unter Spannung und in paralleler Anordnung zueinander hält.

Wenn das Wickeln beendet ist, wird der Rahmen 68 von dem Trägergestell 84 abgenommen und in eine Formpresse 90 eingebracht. Die Presse 9 0 weist eine obere Form 92 und eine untere Form 94 auf, die zusammen einen Hohlraum 96 bilden, der die Form des fertigen Federkörpers 12 hat. Die obere und die untere Form 92 und 94 haben eine solche äußere Abmessung, daß sie zwischen den Rahmen 68 passen. Der Haltevorgang wird dadurch ausgeführt, daß der Rahmen 68 um die untere Form 94 herumgelegt wird, wobei die gewickelten Fäden in dem Hohlraum 96 zu liegen kommen. Die Enden der unteren Form 94

an den sich gegenüberliegenden Enden des Hohlraumes 96, sind mit Dämmen oder Sperren 98 versehen und erstrecken sich quer zu dem Hohlraum 96.-Wenn der Rahmen 68 in seiner Lage um die untere Form 94 herum ist, laufen die Stränge über die Enden des Hohlraumes 96 hinaus. Wenn die obere Form 92 in ihre Lage heruntergebracht wird, werden die Faserstränge und das flüssige Harz in dem Hohlraum 96 zusammengepreßt. Die Stränge laufen durch die sich gegenüberliegenden Enden der geschlossenen Form und über die Dämme 98, die bewirken, daß das Harz gehalten und daran gehindert wird, aus dem Hohlraum 96 auszutreten. Die Formteile 92 und 94 werden auf eine Temperatur von annähernd 148,89°C (300⁰F) erhitzt, wobei das Harz aushärtet.

Nachdem das Harz genügend zur Handhabung ausgehärtet ist, wird der Federkörper 12 aus der Presse 90 entnommen , und die Enden werden auf die gewünschte Form zugeschnitten, um überschußharz und Fasermaterial, das sich an den Enden des Federkörpers 12 gebildet hat, zu entfernen.

Wenn die oberen und unteren Formteile 92 und 94 gegeneinander bewegt werden, werden die Enden der Stränge nach unten verschoben, wobei sie den Rahmen 68 verkürzen und die Stränge 60 einer zusätzlichen Spannung aussetzen. Wegen der Form des Federkörpers 12 und des Hohlraumes 96 können die Stränge nicht wirklich parallel . zueinander bleiben, sondern das Aufbringen von Spannung auf die Fäden führt dazu, daß sie über alle Querschnitte, die wie vorher angegeben, in der Fläche gleich sind, gleichmäßig verteilt werden.

In Fig. 11 ist eine abgewandelte Form der Erfindung in Form eines Federaufbaus 110 gezeigt,der einen Körper 112 aufweist, der wie der Körper 12 bei dem ersten Ausführungsbexspxel, aus Glasfasern in einer Grundmasse von polymerisiertem Harz aufgebaut ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Körper 112 jedoch eine gleichmäßige Breite, wobei die Dicke sich von einem Maximum in einem Bereich zwischen den sich gegenüberliegenden Enden auf ein Dickenminimum an den Enden ändert. Der Körper 112 hat, wie dargestellt, Endbeschläge 36 von der Art, die in Fig.. 6 gezeigt ist. Der mittlere Teil des Körpers 112 weist eine Befestigungsvorrichtung 18 auf, die mit der-des Körpers 12 identisch ist.

■■10 ::,

Bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung hat der Körper 112 die größte Querschnittsfläche an einer mittleren Stelle, wobei die Querschnittsflächen des Körpers 112 zu den sich gegeriüberlie- genden Enden hin abnehmen. Jedoch ist in jedem der sich in der Fläche verändernden Querschnitte die Verteilung der Fasern oder Stränge zum Harz im wesentlichen in demselben Verhältnis wie bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel, das gleiche Querschnitte hat. Anders ausgedrückt, eine Verteilung von mindestens 50 % und bis zu 63 % von Fasersträngen ist in jedem Querschnitt vorhanden. Jedoch, .im .vorliegenden Fall enthält der mittlere Teil des Körpers 112 eine größere Anzahl von Strängen als die schmäleren Endabschnitte.

Der Körper 112 ist aus Schichten aus Faserbandmaterial 114 hergestellt, das eine gleichmäßige Breite hat, die im wesentlichen gleich der Breite des Körpers 112 ist. Das Band 114 ist aus Strängen von Fasern 116 aufgebaut, die längs zu den Bändern und quer zu den Strängen 118 verlaufen. Die Schichten aus Bandmaterial 114 werden auf Länge geschnitten und in Schichten angeordnet. Wie am besten in Fig.

15 zu sehen ist, sind die oberen und unteren Schichten aus Faserbandmaterial am längsten und haben eine Länge,

die mindestens gleich der Länge des Körpers 112 ist, wobei jede nachfolgende Schicht aus Bandmaterial mit nach innen zur Feder fortschreitenden Schichten kürzer ist.
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Der Körper 112 des Federaufbaus 110 wird in einer Form hergestellt, die ähnlich derjenigen ist, die in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist, außer daß eine obere Form -122 und eine untere Form 124 einen Hohlraum 126 bilden,-der die-Form des Körpers hat. Wenn die Formhälften 122 und 124 in der in Fig. 16 dargestellten Offenstellung sind, werden die Schichten aus Faserbandmaterial 114 mit flüssigem Harz durchtränkt und in den Formhohlraum 126 gelegt, wobei die lange Schicht auf den Boden kommt und die nachfolgenden Schichten fortschreitend kürzer sind. In der Mitte der Feder können, wenn gewünscht, eine Menge gehackter Fasern, die bei 128 in Fig. 13 angezeigt und mit flüssigem Harz benetzt sind, dem Formhohlraum hinzugegeben werden. Darauf kann eine kurze Schicht aus Bandmaterial 114 in dem Formhohlraum angeordnet werden, wobei jede der benachbarten Schichten fortschreitend länger wird,bis die obere Schicht erreicht ist, die eine Länge haben wird, die mindestens gleich der gewünschten Länge der Feder ist.

Nachdem der Formhohlraum, die Formteile 122 und zusammengefügt sind, so daß das Harz gegen die Dämme 98 an den Enden der Form gedrängt wird, läßt man das Harz aushärten. Nachdem das Harz genügend zur Handhabung ausgehärtet ist, wird der.Körper 112 aus der Presse entnommen und . die Enden werden beschnitten, um die gewünschte Länge des Körpers 112 zu erhalten.

Eine nicht-metallische Blattfeder ist geschaffen worden, bei der ein einheitlicher Körper aus Fasersträngen, z. B. aus Glas, die in einer Grundmasse aus polymerisiert ein Harz, wie z. B. Epoxy, verteilt sind, aufgebaut ist. Endbeschläge und eine zentrale Befestigungsvorrichtung sind bereitgestellt, mit denen Spannungskonzentrationen zwischen den metallischen Teilen und dem nicht-metallischen Körper des Blattfederaufbaus vermieden werden. Λ 0 Die Vorrichtung· und das Verfahren, mit dem die Feder hergestellt wird, stellt sicher, daß die Faserstränge längs des Körpers und mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dichte angeordnet sind, wobei die Formen, in denen die Federn geformt werden, mit Harzdämmen versehen sind, die sicherstellen, daß der Formhohlraum vollständig mit Fasersträngen und Harz gefüllt ist.

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Claims (26)

1. Patentansprüche 15

   ! 1 ./Blattfeder zum gegenseitigen Aufhängen von Bauteilen, gekennzeichnet durch einen einheitlichen länglichen, eine Grundmasse aus polymerisiertem Harz aufweisenden Körper (12, 112), eine Vielzahl von parallelen Fasersträngen, die längs zum Körper (12, 112) verlaufen und im wesentlichen gleichmäßig in der Grundmasse verteilt sind, Vorrichtungen (14,36) an sich gegenüberliegenden Enden

   •25 des länglichen Körpers (12, 112) zum Anschluß an ein aufgehängtes (16) oder nicht-auf gehängtes Bauteil (20) und eine Befestigungsvorrichtung (18), die auf dem länglichen Körper (12, 112) zwischen dessen" sich gegenüberliegenden Enden angeordnet und mit dem anderen Bauteil (20) verbunden ist.
2. 2. Blattfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das polymerisierte Harz ein Epoxyharz ist.
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3. 3. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßig verteilten Faserstränge mindestens 50 %
   der Querschnittsfläche des Körpers (12, 112) über dessen Länge einnehmen.
4. 4. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßig verteilten Faserstränge zwischen ungefähr 50 und 63 % der Querschnittsfläche des Körpers (12, 112) über dessen Länge einnehmen.
5. 5. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (18) ein Metallteil (44) aufweist, das

   einen Fixiervorsprung (48) zum Zusammenwirken mit einem entsprechenden Teil an einem der Bauteile
   hat, wobei ein Teil (46) der Befestigungsvorrichtung an dem länglichen Körper (12, 112) angeklebt ist.
6. 6. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung (18) aufweist ein Paar Metallteile (44), die auf sich gegenüberliegenden Flächen des längliehen Körpers (12, 112) angeordnet sind, ein Paar Gummiteile (46), die zwischen den Metallteilen (44) und dem länglichen Körper (12, 112) jeweils angeordnet sind und Mittel (52), die die Bewegung der
   Metallteile (44) gegeneinander begrenzen, um die

   Belastung auf den Gummiteilen (46) zu begrenzen.
7. 7. Blattfeder nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiteile (46) an die Metallteile (44) und an den länglichen Körper (12, 112) angeklebt sind.

   02
8. 8. Blattfeder nach Anspruch 6, d a d u r c h gekennzeichnet, daß jedes Metallteil (44) ein Gummiteil (46) aufweist, das der Breite des schmalsten^ieiLes der Feder entspricht, wobei die Gummiteile (46) an der Feder und an den entsprechenden Metallteilen (44) angeklebt sind.
9. 9. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen an den gegenüberliegenden Enden des länglichen Körpers (12) einen Metallbeschlag (14) mit einer im wesentlichen U-förmigen Struktur, die parallele, die obere und die untere Oberfläche an den sich gegenüberliegenden Enden des länglichen Körpers (12) berührende Schenkel (24) hat, und Mittel (25) zum Befestigen des Beschlages (14) an dem länglichen Körper (12) aufweisen.
10. 10. Blattfeder nach Anspruch 9, dadurch g ekennzeichnet, daß jeder der Metallbeschläge (14) eine mindestens gleichgroße Breite wie die sich gegenüberliegenden Enden des länglichen Körpers (12) zur gleichmäßigen Lastverteilung zwischen dem länglichen Körper (12) und den Beschlägen (14) hat.
11. 11. Blattfeder nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen

    an den sich gegenüberliegenden Enden des länglichen Körpers (12) ein Metallteil (36) aufweisen, das einen Grundteil (38) und einen Ösenteil an einem Ende des Grundteils (38) hat, und der Grundteil (38) an einer Stelle zwischen der Öse (42) und dem Ende der Feder an dem Körper (12) befestigt ist. 35
12. 12. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch g e -

    03

    kennzeichnet, daß der längliche Körper (12, 112) zwischen dem aufgehängten und dem nichtaufgehängten Bauteil zur Durchbiegung in eine bestimmte Richtung angeordnet ist, der längliche Körper (12, 112) in der Richtung der Durchbiegung an einer Stelle zwischen den sich gegenüberliegenden Enden des Körpers (12, 112) am dicksten ist und der Körper (12, 112) an seinen sich gegenüberliegenden Enden am dünnsten ist, wobei der Körper (12, 112) eine Breite hat, die sich zum Aufrechterhalten von über die Länge des Körpers (12, 112) gleichen Querschnittsflächen verändert.
13. 13. Blattfeder nach Anspruch 1,dadurch g e kennzeichnet, daß der längliche Körper (112) zwischen dem aufgehängten und nicht-aufgehängten Bauteil zur Durchbiegung in eine bestimmte Richtung angeordnet ist, der längliche Körper (112) in einem Bereich zwischen seinen beiden Enden am dicksten ist, und der Körper (112) eine im wesentlichen gleichbleibende Breite über seine Länge hat, wobei die Glasfasern im wesentlichen gleichmäßig über die Länge des Körpers (112) verteilt sind.
14. 14. Blattfeder nach Anspruch 13,dadurch g e kennz eichnet, daß der längliche Körper (112) eine Vielzahl von länglichen Schichten (114) aus in der Grundmasse angeordneten Fasersträngen (116) aufweist.
15. 15. Blattfeder nach Anspruch 14,dadurch gekennzeichnet, daß die oberen und unteren Schichten (114) aus. Fasersträngen (116) länger als die Schichten.aus Fasersträngen zwischen ihnen sind.
16. 16. Blattfeder nach Anspruch 14, dadurch g e -

    04

    kennzeichnet, daß die Strangschichten so verteilt sind, daß mehrere obere Schichten und mehrere untere Schichten entstehen, die eineilänglichen Hohlraum · zwischen sich bilden, der von beliebig abgeschnittenen Fasern gefüllt ist.
17. 17. Verfahren zum Herstellen einer Blattfeder gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch die Schritte: Durchtränken von länglichen Glasfasersträngen (60) mit flüssigem Harz, Einbringen der durchtränkten Stränge (60) in einen länglichen Hohlraum (96)einer Form (94), ,wobei die Glasfaserstränge (60) gleichmäßig über die Querschnitte verteilt werden und in Längsrichtung zum Hohlraum (96)verlaufen, und Pressen der Glasfaserstrangstücke zwischen dem Formraum (96) und einer entsprechenden Form (92), bis das Harz ausgehärtet ist.
18. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Formen (94 und 92) auf einer Temperatur von ungefähr 104,44⁰C (220⁰F) gehalten werden, während das Harz aushärtet.
19. 19. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Feder eine sich verändernde Breite hat,dadurch gekennzeichne t, daß die Glasfaserstränge (60) parallel zueinander angeordnet und in eine Form gelegt werden, die nicht größer als die maximale Breite der Feder ist, bevor die Glasfaserstränge (60) in den Formraum (96) eingebracht werden.
20. 20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserstränge (60) während des Zusammenpressens in der Form unter Spannung gehalten werden. 05

    322207B
21. 21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Harz an den Enden_des länglichen Formraumes (96) eingedämmt wird, um dem Ausströmen des flüssigen Harzes entgegenzuwirken, so daß ein Gegendruck für relativ hohlraumfreies Gießen erzeugt wird.
22. 22. Verfahren nach Anspruch 17,dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfaserstränge zu länglichen Bändern (114) geformt werden^und die Bänder (114) aus Glasfasersträngen in Schichten bezüglich einander angeordnet werden.
23. 23. Verfahren nach Anspruch 22,dadurch g e -

    kennzeichnet, daß die Schichten in dem Hohlraum (96) so angeordnet werden, daß die oberen und unteren Schichten die längsten und die danebenliegenden Schichten fortschreitend kürzer.sind.
24. 24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 17 bis 23, gekennzeichnet durch einen länglichen rechtwinkligen Rahmen (68) , Mittel (78) zum Auseinanderdrücken der sich gegenüberliegenden Enden (72 und 76) des Rahmens (68), Mittel (82, 84) zum Stützen des Rahmens (68) für eine Drehbewegung um eine zwischen den Enden (72, 76) liegende Achse, eine Spule (62) ·- zum Zuführen eines endlosen Glasfaserstranges von der Spule (62) zu dem Rahmen (68) während die Enden (72 und 76) des Rahmens (68) den- Glasfaserstrang

    (60) unter Spannung halten, eine Presse (90) mit einem Paar zusammenpassender Teile (92, 94), die einen Hohlraum (96) zum Formen der Feder bilden, wobei der Rahmen (68) eine größere Breite als die Form hat und die zusammenpassenden Teile (92, 94) der Presse (90) voneinander trennbar sind, um die Stränge

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    (60) in dem Hohlraum (96) aufzunehmen, während die Stränge (60) auf dem Rahmen (68) bleiben.
25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeich net durch Mittel (80) zum lösbaren Festhalten der Enden (72 und 76) des Rahmens (68) in einer festen Anordnung bezüglich einander während des Aufbringens der Stränge (60) auf den Rahmen (68)
26. 26. Vorrichtung- nach-^Anspruch 24, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die zusammenpassenden Teile (92 und 94) der Presse (90) an sich gegenüberliegenden Enden des Hohlraumes (96) Dämme (98) haben, um an den Strängen (60) anzugreifen, so daß das noch nicht ausgehärtete Harz in dem Hohlraum

    (96) unter Druck gehalten wird, bis es ausgehärtet ist.

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